CN112428986B - 自动驾驶控制转角纠偏方法、系统、车辆及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动驾驶控制转角纠偏方法、系统、车辆及存储介质，包括：步骤1.获取长期自学习角度值：车辆激活带有横向控制的自动驾驶功能，判断车辆是否处于直线行驶，如果处于直线行驶，则判断车辆是否存在跑偏现象，如果存在跑偏现象，则根据跑偏的方向盘跑偏角度计算长期自学习角度值，更新原长期自学习角度值并存储，否则不对长期自学习角度值进行更新；步骤2.转角控制命令纠正：在原始的转角控制命令的基础上减去长期自学习角度值来作为最终的转角控制命令。本发明能够解决由于车辆自身原因跑偏对自动驾驶横向控制带来的问题。
Description
技术领域
本发明属于汽车自动驾驶技术领域，具体涉及一种自动驾驶控制转角纠偏方法、系统、车辆及存储介质。
背景技术
车载自动驾驶系统通过控制车辆的横纵向运动来取代驾驶员的驾驶操作，减轻了驾驶员在行车过程中的负担。
影响自动驾驶行车安全和用户体验的因素有很多，车辆自身原因的跑偏是其中之一。当车辆出现跑偏的问题后，车辆会出现偏向对中轨迹一侧的现象，通常采用经典控制算法来识别到并纠正角度，比如积分，用来抵消车辆的跑偏角度。虽然能够消除车辆跑偏的现象，但是仍然会存在两个问题，一是纠正角度需要一定时间，在控制激活时存在安全风险；二是会降低控制的鲁棒性，当道路颠簸或者目标轨迹不平滑时会增加控制失稳的风险。
因此，有必要开发一种新的自动驾驶控制转角纠偏方法、系统、车辆及存储介质。
发明内容
本发明的目的是提供一种自动驾驶控制转角纠偏方法、系统、车辆及存储介质，以解决由于车辆自身原因跑偏对自动驾驶横向控制带来的问题。
第一方面，本发明所述的一种自动驾驶控制转角纠偏方法，包括：
步骤1.获取长期自学习角度值：
车辆激活带有横向控制的自动驾驶功能，判断车辆是否处于直线行驶，如果处于直线行驶，则判断车辆是否存在跑偏现象，如果存在跑偏现象，则根据跑偏的方向盘跑偏角度计算长期自学习角度值，更新原长期自学习角度值并存储，否则不对长期自学习角度值进行更新；
步骤2.转角控制命令纠正：
在原始的转角控制命令的基础上减去长期自学习角度值来作为最终的转角控制命令。
进一步，判断车辆是否处于直线行驶的方法如下：
若同时满足条件一至条件六，且维持时间超过直线行驶判定时长t1,则判定车辆处于直线行驶；否则判定车辆处于非直线行驶；
条件一：车辆与目标轨迹的横向位置偏差绝对值小于横向位置偏差设定值；
条件二: 车辆与目标轨迹的航向角绝对值小于航向角设定值；
条件三：目标轨迹曲率绝对值小于曲率设定值；
条件四：四轮轮速之间最大差值小于差值设定值；
条件五：车速V在设定速度区间V1和V2之间；
条件六：车辆加速度小于加速度设定值。
进一步，所述判断车辆是否存在跑偏现象的方法如下：
车辆在整个跑偏判定中一直被判定为直线行驶，方向盘转角值一直维持在一个基线角度值Ba上小幅波动或不波动，且维持时长超过跑偏判定时长t2,同时该基线角度值Ba大于设定跑偏基准角度值Ta,则判定为车辆跑偏。
进一步，所述计算长期自学习角度值的计算方法如下：在车辆被判定跑偏且完成短期自学习角度Sa的前提下，将原有的长期自学习角度值加上本次的短期自学习角度值Sa生成新的长期自学习角度值，用新的长期自学习角度值替换原有长期自学习角度值；
所述短期自学习角度值Sa的计算方法如下：
如果车辆被判定为未跑偏，短期自学习角度值Sa为零度，如果车辆被判定为跑偏，将车辆跑偏判定时长t2过程中的方向盘转角值求取平均值S，设定转角自学习权重系数C，短期自学习角度值Sa等于S和C的乘积，其中权重系数C的取值在0到1之间，取值越大，自学习速度将越快。
进一步，所述车辆激活带有横向控制的自动驾驶功能是指激活了包括有横向控制的自动驾驶功能，若只激活了定速巡航，则判断为非激活。
进一步，所述转角控制命令纠正的执行流程依次为车辆上电、自动驾驶激活、读取长期自学习角度值和转角控制命令纠正。
进一步，每次激活自动驾驶功能到结束只读取一次长期自学习角度值。
第二方面，本发明所述的一种自动驾驶控制转角纠偏系统，包括存储器和控制器，所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时，能执行如本发明所述自动驾驶控制转角纠偏方法的步骤。
第三方面，本发明所述的一种车辆，采用如本发明所述的自动驾驶控制转角纠偏系统。
第四方面，本发明所述的一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被调用时，能执行如本发明所述自动驾驶控制转角纠偏方法的步骤。
本发明具有以下优点：一是在用户使用车辆自动驾驶功能的过程中自动纠正车辆跑偏对控制角度造成的误差，保证了车辆正确地响应我们期望转角控制指令，从而保障了自动驾驶功能的正常使用，提升了驾驶体验和安全性。二是在一定跑偏程度范围内，只要不影响用户的手动驾驶，都可以通过本发明去正常使用自动驾驶功能，减轻了用户的维修成本；三是本发明容易实施，所需的条件绝大部分自动驾驶车辆都具备，且都通过软件实现，不增加额外的采购费用。
附图说明
图1是本实施例中获取长期自学习角度流程图；
图2是本实施例中转角控制命令纠正流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种自动驾驶控制转角纠偏方法，包括：
步骤一：获取长期自学习角度值；
步骤二：转角控制命令纠正。
如图1所示，本实施例中，获取长期自学习角度值的执行流程依次为车辆上电、初始化、自动驾驶激活判定、车辆直线行驶判定、车辆跑偏判定、计算短期自学习值Sa，以及计算和存储长期自学习角度值。
所述车辆上电是指车辆处于ON挡电。
所述初始化是指初始化长期自学习角度值逻辑算法中的变量和参数。
所述自动驾驶激活判定是指激活了包括横向控制的自动驾驶功能，如只激活定速巡航，则判定为非激活。
所述车辆直线行驶判定是通过以下几个条件去实现，需同时满足条件一至条件六，且维持时间超过直线行驶判定时长t1,则判定车辆处于直线行驶；任意时刻任意条件不满足，则判定车辆处于非直线行驶。
条件一：车辆与目标轨迹的横向位置偏差绝对值小于横向位置偏差设定值。
条件二: 车辆与目标轨迹的航向角绝对值小于航向角设定值。
条件三：目标轨迹曲率绝对值小于曲率设定值。
条件四：四轮轮速之间最大差值小于差值设定值。
条件五：车速V在设定速度区间V1和V2之间。
条件六：车辆加速度小于加速度设定值。
所述车辆跑偏判定是指车辆在整个跑偏判定中一直被判定为直线行驶，方向盘转角值一直维持在一个基线角度值Ba上小幅波动或不波动，且维持时长超过跑偏判定时长t2,同时该基线角度值Ba大于设定跑偏基准角度值Ta,则判定为车辆跑偏。
所述短期自学习角度值Sa是通过如下方式计算：
如果车辆被判定为未跑偏，短期自学习角度值Sa为零度。如果车辆被判定为跑偏，将车辆跑偏判定时长t2过程中的方向盘转角值求取平均值S，设定转角自学习权重系数C，短期自学习角度值Sa等于S和C的乘积，其中权重系数C的取值在0到1之间，取值越大，自学习速度将越快。
所述计算和存储长期自学习角度值是指车辆被判定跑偏且完成短期自学习角度Sa的前提下，将原有的长期自学习角度值加上本次的短期自学习值Sa生成新的长期自学习角度值，然后用新的长期自学习角度值替换原有长期自学习角度值。
如图2所示，本实施例中，所述转角控制命令纠正的执行流程依次为车辆上电、自动驾驶激活、读取长期自学习角度值以及转角控制命令纠正。
所述车辆上电是指车辆处于ON挡电。
所述自动驾驶激活判定是指激活了包括横向控制的自动驾驶功能，如只激活定速巡航，则判定为非激活。
所述读取长期自学习角度值是指从内部存储空间读取长期自学习角度值，为了防止在激活的过程中变更长期自学习角度值影响稳定性，每次激活只读取一次。
所述转角控制命令纠正是指将原始的转角控制命令减去读取的长期自学习角度值后的结果作为最终的转角控制命令。通过长期自学习角度值的应用，直接抵消车辆跑偏带来的角度差。
Claims (8)
1.一种自动驾驶控制转角纠偏方法，其特征在于：包括：
步骤1.获取长期自学习角度值：
车辆激活带有横向控制的自动驾驶功能，判断车辆是否处于直线行驶，如果处于直线行驶，则判断车辆是否存在跑偏现象，如果存在跑偏现象，则根据跑偏的方向盘跑偏角度计算长期自学习角度值，更新原长期自学习角度值并存储，否则不对长期自学习角度值进行更新；
步骤2.转角控制命令纠正：
在原始的转角控制命令的基础上减去长期自学习角度值来作为最终的转角控制命令；
所述计算长期自学习角度值的计算方法如下：在车辆被判定跑偏且完成短期自学习角度Sa的前提下，将原有的长期自学习角度值加上本次的短期自学习角度值Sa生成新的长期自学习角度值，用新的长期自学习角度值替换原有长期自学习角度值；
所述短期自学习角度值Sa的计算方法如下：
如果车辆被判定为未跑偏，短期自学习角度值Sa为零度，如果车辆被判定为跑偏，将车辆跑偏判定时长t2过程中的方向盘转角值求取平均值S，设定转角自学习权重系数C，短期自学习角度值Sa等于S和C的乘积，其中权重系数C的取值在0到1之间，取值越大，自学习速度将越快；
所述判断车辆是否存在跑偏现象的方法如下：
车辆在整个跑偏判定中一直被判定为直线行驶，方向盘转角值一直维持在一个基线角度值Ba上小幅波动或不波动，且维持时长超过跑偏判定时长t2,同时该基线角度值Ba大于设定跑偏基准角度值Ta,则判定为车辆跑偏。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶控制转角纠偏方法，其特征在于：判断车辆是否处于直线行驶的方法如下：
若同时满足条件一至条件六，且维持时间超过直线行驶判定时长t1,则判定车辆处于直线行驶；否则判定车辆处于非直线行驶；
条件一：车辆与目标轨迹的横向位置偏差绝对值小于横向位置偏差设定值；
条件二: 车辆与目标轨迹的航向角绝对值小于航向角设定值；
条件三：目标轨迹曲率绝对值小于曲率设定值；
条件四：四轮轮速之间最大差值小于差值设定值；
条件五：车速V在设定速度区间V1和V2之间；
条件六：车辆加速度小于加速度设定值。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶控制转角纠偏方法，其特征在于：所述车辆激活带有横向控制的自动驾驶功能是指激活了包括有横向控制的自动驾驶功能，若只激活了定速巡航，则判断为非激活。
4.根据权利要求3所述的自动驾驶控制转角纠偏方法，其特征在于：所述转角控制命令纠正的执行流程依次为车辆上电、自动驾驶激活、读取长期自学习角度值和转角控制命令纠正。
5.根据权利要求4所述的自动驾驶控制转角纠偏方法，其特征在于：每次激活自动驾驶功能到结束只读取一次长期自学习角度值。
6.一种自动驾驶控制转角纠偏系统，包括存储器和控制器，其特征在于：所述存储器内存储有计算机可读程序，所述计算机可读程序被控制器调用时，能执行如权利要求1至5任一所述自动驾驶控制转角纠偏方法的步骤。
7.一种车辆，其特征在于：采用如权利要求6所述的自动驾驶控制转角纠偏系统。
8.一种存储介质，其内存储有计算机可读程序，其特征在于：所述计算机可读程序被调用时，能执行如权利要求1至5任一所述自动驾驶控制转角纠偏方法的步骤。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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